Tuumasõjaoht GPS satelliitide ülevaade STRUKTUUR Kosmose segment Kontrollsegment Kasutaja segment KONTROLLJAAMA D GPS SÜSTEEM 24 satelliiti Tiirlevad 20200km kõrgusel Iga päev kaks täistiiru ümber Maa Igas Maa punktis vähemalt neli satelliiti GPS signaalid GPS SÜSTEEM SATELLIIT SATELLIIT ORBIIDIL TÖÖPÕHIMTE GPS satelliit edastab andmed satelliidid saadavad vastuvõtjasse signaale Vastuvõtja arvutab asukoha Kaugused leitakse alg- ja lõppaegu võrreldes Trilateratsiooni meetod GPS SÕJAVÄES Asukoha määramine Sihtmärgi jälgimine Sõjarelvade juhtimine Luure Otsimine ja päästmine GLONASS Satelliitnavigatsioon Positsioneermisisüsteem Haldaja Venemaa 24 satelliiti 19100km kõrgusel GALILEO Satelliitnavigatsioon Positsioneerimissüsteem Looja Euroopa Liit KASUTATUD KIRJANDUS http://et.wikipedia.org/wiki/GPS http://mereviki.vta.ee/mediawiki/index.php/GPS http://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/1212/MOODLE.zip/Loeng2
Baasvõrgu abil lähtekülje pikkus.Kolmnurga tippudesse ehitati sõrestiktornid. Tänapäeval kasutatakse trilateratsioonivõrkude (kui neid üldse kasutatakse) mõõtmiseks valguskaugusmõõtureid.Joonmõõtmised valguskaugusmõõturite abil sõltuvad välistingimustest vähem kui nurgamõõtmised. Puudused: · Võrde mõõtmistäpsuse puhul on trilateratsiooniagelate asimuutide vead ja põhinihked 2 korda suuremad kui triangulatsioonil · Trilateratsiooni kujundites saab moodustada vähem tingimusvõrrandeid · Trilateratsioon transpordikulukus Trilateratsiooni põhilised tüüpkujundid on geodeetiline nelinurk, tsentralsüsteem ja nendes koosnevad ahelad antud nurgas, ahel kattuavatest geodeetilistest nelinurkades ja ahel rombikujulistest geodeetilistest nelinurkadest Trilateratsioonid puudus: nurkade täpsus on mittmevõrdkülgsete kolmnurkade puhul ebaühtlane 2
Lisaks saadavad satelliidid välja ka infot enda kohta: almanac, mis sisaldab kellaaega (UTC aeg), infot oma korrasoleku kohta ja jämedalt orbiidi andmeid ning ephemeris-t, mis sisaldab täpseid orbiidi andmed. Maapealsed kontrolljaamad monitoorivad pidevalt satelliite, uuendavad neid andmeid regulaarselt (ephemeris uueneb iga 2 tunni tagant) ning vajadusel ka korrigeerivad satelliitide orbiite. Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), neljas satelliit annab võimaluse määrata ka kõrguse merepinnast ning leida vastuvõtja kella vigu. Asukoht arvutatakse WGS-84 koordinaatsüsteemis (laiused ja pikkused), selleks on vaja veel teada täpseid satelliitide asukohti samas süsteemis need saabki ephemeris-est. Lisaks koodidele saab satelliidi ja vastuvõtja vahelist kaugust mõõta ka signaali lainepikkustes
Erandjuhtudel võib kinnine polügoon koosneda ühest kinnisest käigust.Polügonomeetriavõrgu punktid kindlustatakse looduses märkidega, mis tähistatakse tunnuspostidega ja hoonestamata maa-alal ümbritsetakse kupitsatega ning iga märgi kohta koostatakse asukoha skeem, millele antakse mõõdud situatsiooni elementideni ja näidatakse suunad naaberpunktidele.Enne GPS ajastut kasutati polügonomeetriat ka riiklike põhivõrkude rajamisel, kus tema eelisteks triangulatsiooni ja trilateratsiooni ees oli üldjuhul vajadus tagada vaid kahe suuna nähtavus, hea kohaldatavus maastikuga ning märgi suhteliselt madal pealisehitis.Puuduseks oli mõnevõrra lõdvem võrgu ehitus ja väiksem tingimuste arv tasandamisel.Pol võrreldes GPSiga eeliseks on odavam aparatuur, lihtsam kasutatavus kõrge või tiheda hoonestusega aladel jt kohtades kus taevas on suures osas varjatud, aga maapealne vaateväli ei ole eriti kinnine. Üldnõuded polügonomeetria nurgamõõtmisele-polügonomeetria
lüliks.Erandjuhtudel võib kinnine polügoon koosneda ühest kinnisest käigust.Polügonomeetriavõrgu punktid kindlustatakse looduses märkidega, mis tähistatakse tunnuspostidega ja hoonestamata maa-alal ümbritsetakse kupitsatega ning iga märgi kohta koostatakse asukoha skeem, millele antakse mõõdud situatsiooni elementideni ja näidatakse suunad naaberpunktidele.Enne GPS ajastut kasutati polügonomeetriat ka riiklike põhivõrkude rajamisel, kus tema eelisteks triangulatsiooni ja trilateratsiooni ees oli üldjuhul vajadus tagada vaid kahe suuna nähtavus, hea kohaldatavus maastikuga ning märgi suhteliselt madal pealisehitis.Puuduseks oli mõnevõrra lõdvem võrgu ehitus ja väiksem tingimuste arv tasandamisel.Pol võrreldes GPSiga eeliseks on odavam aparatuur, lihtsam kasutatavus kõrge või tiheda hoonestusega aladel jt kohtades kus taevas on suures osas varjatud, aga maapealne vaateväli ei ole eriti kinnine.
Lihtsustatud tööpõhimõte GPS vastuvõtja arvutab asukoha kasutades enda ja kolme või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus (signaalis sisaldub mitmesugune informatsioon sealhulgas: satelliidi asukoht, signaali saatmise aeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi.Geodeesias kasutatakse mõõtmistel kahte vastuvõtjat: üks paigutatakse teadaolevate koordinaatidega punktile (referentsjaam) ning teine mõõdetavale punktile või järjestikustele punktidele (rover)
Tööpõhimõte: GPS vastuvõtja arvutab asukoha kasutades enda ja kolme või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus (signaalis sisaldub mitmesugune informatsioon sealhulgas: satelliidi asukoht, signaali saatmise aeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi. Süsteemi segmentatsioon: NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment (SS)), kontrollsegment (control segment (CS)) ja kasutaja segment (user segment (US)). Kosmose segment:
Nii satelliidid kui ka vastuvõtjad genereerivad täpselt ühel ajal identselt kodeeritud signaale. Kui vastuvõtja püüab satelliidi signaali kinni, siis ta otsib kodeeringu järgi üles signaali alguse ja lõpu ning võrdleb neid aegu enda tekitatud signaali algus- ja lõppajaga nii saab kätte ajanihke, mis signaalil kulus satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, eeldatavalt valguse kiirusel, ja sealt siis saab ka kauguse. Trilateratsiooni meetod tähendab, et maapealsed kontrolljaamad monitoorivad pidevalt satelliite, uuendavad neid andmeid regulaarselt ning vajadusel ka korrigeerivad satelliitide orbiite. Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, selleks on vaja vähemalt kolme satelliiti, et määrata oma asukoht tasapinnal, mis annab meile pikkus- ja laiuskraadid ning et teada saada kõrgust merepinnast on vaja neljandat satelliiti.
3. GNSS/GPS seadmed GNSS – globaalne navigatsioonisatelliitide süsteem. Seda süsteemi tunti siiamaani üldiselt selle populaarseima esindaja järgi nime all GPS (Global Positioning System). GPS on kõikjal Maa pinnal ja selle kohal avatud taeva puhul ööpäevaringselt toimiv satelliitidel põhinev süsteem, mille kasutaja võib määrata oma asukoha ning liikumiskiiruse ja –suuna. GPS-vastuvõtja võtab vastu satelliitide signaale ja määrab nende abil oma asukoha kosmilise trilateratsiooni (kolmnurkade lahendamine küljepikkuste järgi) meetodil. Üks põhilisemaid tänapäeva GPSi mõõtmismeetodeid on RTK. Pea igale maamõõtjale tuttav tähekombinatsioon RTK tähistab reaalajas kinemaatilist mõõtmisviisi (Real Time Kinematic), mis võimaldab saavutada plaanilise asendi täpsust 1 cm + 2 ppm ja vertikaalsuunalist täpsust 2 cm + 2 ppm. RTK on kindlasti tänapäeva maamõõdutöödes enim kasutust leidev meetod. Lisaks laieneb
kaardil ühendatud horisontaalidega. SuureM kaartidel joonistatakse horisontaalid iga 10 meetri järel, väikse rohkem kui 200 meetri järel. Kui samakõrgusjooned on joonistatud tihedalt, siis tegemis järskude nõlvadega. Kui ei ole tihedalt, siis tegemis lauget ja tasast pinnamoodiga. TEODOLIITMÕÕDISTAMINE. Teodoliitkäikude liigid. Mõõdetavad suurused teodoliitkäigus: Tringulatsiooni meetod: mõõdetakse igas kolmnurgas kõik sisenurgad. Trilateratsiooni meetod: mõõdetakse igas kolmnurgas külgede pikkused. GPS mõõtmised: võimaldavad määrata geodeetilisi koordinaate maa satelliitide abil. Kasutatakse samuti kolmnurkade süsteemi aga pole oluline määratavate punktide silmside. Määratakse võrgu punktide koordinaatide juurdekasvud lähtepunkti suhtes ja arvutatakse nende koordinaadid. Polügonomeetria: mõõdetakse käigu igas punktis horisontaalnurk eelmisele ja järgmisele punktile võetud
pooltelg, eeksentrilisus, meridiaani raadius geodeetilise laiusega B M=a(1e 2)/(1 e2sin2B)1,5. 5) Joonesta lahtise ja kaht tüüpi kinnise polügonomeetriakäigu põhimõtteline skeem. 6) Loetle polügonomeetria puudused ja eelised, võrreldes teiste meetoditega (GPS, tringulatsioon) ning pikliku polügonomeetriakäigu eelis, võrreldes kõvera käiguga. Polügonomeetria eelised: *Tringulatsiooni ja trilateratsiooni ees – üldjuhul vaid 2 suuna nähtavuse tagamise vajadus, hea kohaldatavus maastikuga ja vajadus suhteliselt madala pealisehituse järgi. *GPS ees – lihtsam kasutatavus kõrge või tuheda hoonestusega aladel jt kohtades, kus taevas on varjatud, aga maapealne vaateväli ei ole kinnine. Polügonomeetrias on odavam aparatuur Polügonomeetria puudused: *võrreldes tringulatsiooniga – võrgu lõdvem ehitus
Suhtelist viga väljendatakse protsentides või hariliku murruna, mille lugeja on 1 ja nimetaja mõõdetud suuruse väärtuse ja absoluutse vea jagatisega. 14. Millised geodeetilised põhivõrgud on kasutusel? Eristatakse plaanilist (horisontaalset), kõrguselist (vertikaalset) ja plaaanilis-kõrguselist geodeetilist põhivõrku. Plaanilise geodeetilise põhivõrgu punktid määratakse triangulatsiooni, trilateratsiooni (kolmnurkade kõigi külgede kaugusmõõturiga mõõtmise) või polügonomeetria meetoditega. Kõrguselise geomeetrilise põhivõrgu punktid määratakse geomeetrilise nivelleerimisega mere nivoopinna suhtes. Plaanilis-kõrguselise geodeetrilise põhivõrgu punktid määratakse nüüdisajal Maa tehiskaaslaste (GPS) või elektrontahhümeetrite abil. Geodeetilise põhivõrgu punktide geograafilised koordinaadid määratakse geodeetilise astronoomia meetoditega ja GPS-i mõõtmistega. 15
kolme või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust (3x108m/s valguse kiirus vaakumis, õhus pisut vähem) ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus (signaalis sisaldub mitmesugune informatsioon sealhulgas: satelliidi asukoht, signaali saatmise algusaeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment
või rohkema satelliidi vahelist kaugust. Teades signaali levimise kiirust (3x108m/s valguse kiirus vaakumis, õhus pisut vähem) ja mõõtes aega, mis kulub signaalil satelliidilt vastuvõtjani jõudmiseks, arvutatakse signaali teekonna pikkus (signaalis sisaldub mitmesugune informatsioon sealhulgas: satelliidi asukoht, signaali saatmise algusaeg jne.). Kui vastuvõtja teab oma kaugust vähemalt kolmest satelliidist, arvutab ta oma asukoha, kasutades trilateratsiooni meetodit (vähemalt kolme satelliiti on vaja, et määrata oma asukoht tasapinnal (pikkus- ja laiuskraad), nelja satelliidi olemasolul ja sobival paiknemisel saab määrata ka kõrguse merepinnast). Vastuvõtja kella täpsustatakse satelliidilt tuleva signaali järgi (satelliidil on peal 4 ülitäpset aatomkella korraga kasutusel vaid 1). Süsteemi segmentatsioon NAVSTAR GPS koosneb kolmest osast. Need on kosmose segment (space segment
annaabi.ee 
